Урок-лекция по теме: "Генная инженерия"
Цели:
- сформировать у учащихся знания о генной инженерии, познакомить со стадиями метода рекомбинантных плазмид: созданием вектора, трaнcформацией, скринингом; с задачами генной инженерии и значением для человека, растений, животных;
- продолжить формирование умений работать с текстом учебника и выделять главное, вести грамотно и аккуратно записи со слов учителя, работать с тестами, дополнительной литературой.
Оборудование: рисованная таблица “Стадии метода рекомбинативных плазмид”, тесты.
Ход урока
I. Организационный момент.
II. Подготовка к восприятию нового материала.
- Фронтальная беседа.
- Что называется геном?
- В виде чего записана информация о белках? Обо всех белках организма?
- Почему именно о белках?
- Одинаковые ли белки образуются у различных организмов?
- Можно ли утверждать, что белки определяют видовую специфичность?
Проблемный вопрос. Как вы думаете, может ли какой-нибудь другой организм, например, бактерия, синтезировать белок человеческого организма?
III. Изучение нового материала.
Сегодня на уроке мы познакомимся с методами генной инженерии, которые позволяют бактериальным клеткам синтезировать “человеческий” белок, подробно остановимся на стадиях одного из методов - рекомбинативных плазмид,чтобы понять сущность этого процесса, поговорим о значении генной инженерии. План нашей лекции на доске. По ходу изучения вопросов, делайте в своих тетрадях соответствующие записи.
План лекции (на доске).
1. Генная инженерия. Цели генной инженерии.
2. История генной инженерии.
3. Метод реконструирования и переноса рекомбинантных плазмид. Стадии метода.
А) Создание вектора.
1. Рестрикция.
2. Лигирование.
Б) Tрaнcформация.
В) Скрининг.
4. Синтез гена искусственным путём.
5. Значение и перспективы генной инженерии.
Слово учителя.
1. Генная инженерия. Цели генной инженерии.
Генная инженерия – это совокупность методов, позволяющих посредством операций in vitro (в пробирке, вне организма), переносить генетическую информацию из одного организма в другой. Цель генной инженерии в получении клеток (в первую очередь бактериальных), способных в промышленных масштабах наpaбатывать некоторые “человеческие” белки; в возможности преодолевать межвидовые барьеры и передавать отдельные наследственные признаки одних организмов другим (использование в селекции растений, животных).
2. История генной инженерии.
Формальной датой рождения генной инженерии считают 1972 год. В этот год группа исследователей во главе с американским биохимиком Полом Бергом, работавшим в Стэнфордском университете, что неподалеку от Сан-Франциско в Калифорнии, сообщила о создании вне организма первой рекомбинантной ДНК. Ее еще называют гибридной, т.к. она состоит из ДНК-фрагментов различных организмов. Первая рекомбинантная молекула ДНК состояла из фрагментов кишечной палочки (E. Coli – Escherihia coli), группы генов самой этой бактерии и полной ДНК вируса SV40, вызывающего развитие опухолей у обезьяны. Такая рекомбинантная структура теоретически могла обладать функциональной активностью в клетках, как кишечной палочки, так и обезьяны. Она могла как челнок “ходить” между бактерией и животным. За эту работу Полу Бергу в 1980 году присуждена Нобелевская премия. Основные методы генной инженерии были разработаны в начале 70-х годов прошлого (XX) века. Их суть заключается во введении в организм нового гена. Для этого создают специальные генетические конструкции ? векторы, т.е. устройство для доставки нового гена в клетку. В качестве вектора используют плазмиды.
Что такое плазмиды? ( Кольцевая двухцепочечная молекула ДНК, которая есть в бактериальной клетке. (Она состоит из нескольких тысяч пар нуклеотидов)).
В бактериальной клетке, кроме основной, не покидающей клетку ДНК, может содержаться несколько различных плазмид, которыми она обменивается с другими бактериями. Плазмиды являются автономными генетическими элементами, редуплицирующимися в бактериальной клетке не в то же время, что основная молекула ДНК. Плазмиды несут жизненно важные для бактерии гены – гены лекарственной устойчивости к антибактериальным препаратам. Бактерия, имеющая различные плазмиды, приобретает устойчивость к различным антибиотикам, к солям тяжелых металлов. Поскольку плазмиды могут переходить из одной бактериальной клетки в другую, то они быстро распространяясь среди бактерий, сохраняют им жизнь. Поэтому плазмиды называют даром природы генным инженерам.
3. Методы генной инженерии.
Наиболее распространенными методом генной инженерии является метод конструирования и переноса рекомбинантных ДНК. Этот метод включает несколько этапов.
1. Создание вектора.
Этот этап состоит из двух последовательных стадий: рестрикции и лигирования.
Рестрикция – означает “разрезание”, “ограничение”. При помощи фермента ? рестрикционной эндонуклеазы или рестриктазы, открытой в 1974 году швейцарским ученым Вернером Арбером, происходит разрезание плазмидной ДНК, образуется расщепленная плазмида с “липкими” концами ? ТТАА и ААТТ. ( Бактериальные клетки выpaбатывают рестриктазы для разрушения инородной ДНК, чтобы защищаться от вирусной инфекции.) Этой же рестриктазой разрезают ДНК человека (выделенную из клетки) на множество различных фрагментов, но с одинаковыми “липкими” концами. Поскольку используется один и тот же фермент ? рестриктаза ? “ липкие” концы плазмиды и “липкие” концы ДНК человека (чужеродный ген) будут являться комплементарными. <Рисунок 1>
Лигирование - “сшивание”. Фрагменты ДНК человека включают в плазмиды и их комплементарные “липкие” концы “сшивают” ферментом лигазой. Образуется рекомбинантная плазмида.< Рисунок 1>
2. Tрaнcформация – введение.
Рекомбинантные плазмиды вводят в бактериальные клетки (E. Coli), обработанные специальным образом, чтобы они на короткое время стали проницаемы для макромолекул. Однако, плазмиды проникают лишь в часть обработанных клеток. <Рисунок 1>. Tрaнcформированные бактерии вместе с плазмидой приобретают устойчивость к определённому антибиотику. Это позволяет отделить трaнcформированные бактерии от нетрaнcформированных, так как они погибают на среде, содержащей антибиотик. Чтобы их отделить друг от друга, бактерии высевают на питательную среду так, чтобы клетки находились на расстоянии друг от друга. Каждая из трaнcформированных клеток размножается и образует колонию из многочисленных потомков – клон. < Рисунок 2>
3. Скрининг – отбор среди клонов трaнcформированных бактерий тех, которые содержат плазмиды, несущие нужный ген человека.
Все бактериальные колонии покрывают специальным фильтром. Когда его снимают, на нём остаётся отпечаток колоний. Затем проводят молекулярную гибридизацию. Фильтры погружают в раствор с радиоактивно меченым зондом. Зонд – это полинуклеотид, комплементарный части искомого гена (Р32). Он гибридизируется лишь с теми рекомбинантными плазмидами, которые имеют нужный ген. После гибридизации на фильтр в темноте накладывают рентгеновскую плёнку и через несколько часов её проявляют. Засвечиваются те участки на плёнке, где располагаются клоны трaнcформированных бактерий с нужным геном. Их отбирают, размножают (клонируют), так как они способны выpaбатывать белок, кодируемый этим геном. <Рисунок 2>
Закрепление объяснённого материала.
- Как называется рассмотренный нами метод генной инженерии?
- Из каких этапов он состоит?
- Что такое вектор?
- Сколько стадий включает этап создания вектора?
- Опишите эти стадии.
- Что такое трaнcформация?
- Что такое скрининг?
- Опишите скрининг.
4. Синтез гена искусственным путём.
Не всегда удаётся вырезать точный ген с помощью рестриктаз. Многие гены расщепляются этими ферментами на несколько частей, некоторые не содержат последовательностей, узнаваемых рестриктазами. Тогда поступают другим образом. Самостоятельная работа с текстом учебника. Прочитайте текст стр. 102 – 103 со слов “Поэтому в ряде случаев…” до слов “ С помощью клонирования….” и ответьте на вопрос: “Как получить клон с нужным в данном случае геном?”
Ответ.
Начинается клонирование с целенаправленного получения нового гена. Для этого из клеток человека выделяют и – РНК – копию этого гена. С помощью фермента обратной трaнcкриптазы, открытой в 1970 году Д. Балтимором и Г. Теминым (американские ученые – лауреаты Нобелевской премии) синтезируют коплементарную цепь ДНК. Затем эта цепь ДНК служит матрицей для синтеза обратной трaнcкриптазой комплементарной второй цепи ДНК, которая называется к-ДНК (комплементарная ДНК). Она соответствует гену, с которого считала информация и – РНК, запущенная в систему обратной трaнcкриптазой. Комплементарная ДНК (к – ДНК) встраивается в бактериальную плазмиду, которой трaнcформируют бактерии и получают клоны, содержащие только выбранные гены человека.
5. Значение и перспективы генной инженерии.
Значение генной инженерии велико. О достижениях генной инженерии и перспективах послушаем сообщение учащегося. (Приложение 1).
VI. Закрепление.
Тестовая работа. Выбери правильный ответ. Четыре варианта. (Приложение 2, 3)
. На развороте доски написаны ответы для проверки. Учащиеся обмениваются тестами, проверяют и оценивают их.Доска. Ответы на тесты.
| Варианты – 1, 3 | Варианты – 2 ,4 |
| 1.в | 1.б |
| 2.г | 2.в |
| 3.б | 3.г |
| 4.б | 4.в |
| 5.а | 5.в |
Оценка.
- “5” -5 правильных ответов.
- “4” - 4 правильных ответов.
- “3” - 3 правильных ответа.
V. Задание на дом. По учебнику А. О. Рувинского параграф 17, вопросы после параграфа, записи в тетради.
Комментарии:
Учитывая возраст учеников, в основу урока введены знакомые им по телепередачам и компьютерным играм виды работ: блиц-опрос, чайнворд, пазлы. Домашнее задание предусматривает использование дополнительного материала. Урок, проведенный в игровой форме, развивает любознательность, побуждает интерес к живой природе, воспитывает бережное отношение к ней.
...
03 07 2026 14:58:51
В моей работе тесно соединились две области деятельности – учебная и внеклассная. Я смогла их соединить благодаря развитию живого уголка. В основе моей профессиональной деятельности, как учебной, так и деятельности по авторской программе, объединения детей и подростков в школьное биологическое общество «Импульс» лежит развитие живого уголка, природоохранная и исследовательская направленность.
...
02 07 2026 19:46:58
Автором предложена разработка сценария празднования Дня птиц «Здравствуйте, птицы!» и форма проведения мероприятия: конкурсно-игровая. В сценарий включены произведения знаменитых поэтов и писателя. Предложено музыкальное оформление праздника, использование современных технических средств: компьютера, проектора....
01 07 2026 16:18:49
К органам чувств рыбы относятся: зрение, слух, боковая линия, электрорецепция, обоняние, вкус и осязание. Разберем устройство каждого органа по отдельности, значение и принцип их работы....
30 06 2026 15:44:15
Открытый урок окружающего мира во 2-м классе (программа «Гармония») посвящен теме "Средства передвижения" и людям, разработавшим их. «Человек-изобретатель» – это очень большая тема. Ей предшествовали темы «Человек – часть природы», «Человек – члeн общества». Эти темы предлагают размышление о роли и месте человека в природе, в обществе, в мире в целом. Важно отметить, что человек-изобретатель внимательно изучал окружающую его природу и часто находил в ней подсказки для своих творений....
29 06 2026 21:14:32
Урок способствует формированию знаний об изменении температуры воздуха с высотой; знакомит с процессами образования облаков, видами осадков. Расширяются знания учащихся о воздухе, полученные в начальной школе....
28 06 2026 0:25:59
У учащихся формируется понятие о почках и побеге. Учитель показывает особенности их строения и создает условия для развития у детей самостоятельности при выполнении пpaктических работ. Учит распознавать и называть листья по внешним признакам, а также типы их расположения и жилкования, формировать представление о побеге....
27 06 2026 19:19:31
Тип круглые черви или Nemathelminthes – один из самых многочисленных среди царства животных. Насчитывается больше 20 000 видов. Размеры варьируют от 80мкм до 8 метров. Самки обычно крупнее самцов. Все представители обладатели двусторонней симметрии....
26 06 2026 23:53:36
Данный конспект урока по биологии в 9-м классе с использованием презентации «Путешествие в Идеальный город» позволяет учителю изучить особенности строения растительной клетки и функции органелл клетки. Урок проводится в форме драматизационного проекта и соответствует общеобразовательной программе С.Г. Мамонтова, В.Б. Захарова, Н.И. Сонина.
...
25 06 2026 12:45:45
Цель урока: создание условий для усвоения темы урока и формирование познавательного интереса к предмету через использование информационно-коммуникационных технологий; раскрыть сущность и значение матричного синтеза, хаpaктерного для живой природы;
познакомить с молекулярными основами передачи и реализации наследственной информации и роли нуклеиновых кислот и белков в этих процессах....
24 06 2026 12:25:47
Цель урока: продолжить формирование представлений о многообразии и единстве животного мира.
...
23 06 2026 3:51:58
На уроке раскрываются основные приемы вегетативного размножения покрытосеменных растений, значение и преимущества этого способа размножения, перспективы развития современных методов вегетативного размножения (метод культуры тканей), для закрепления знаний проводится пpaктическая работа в микрогруппах....
22 06 2026 15:24:37
Цели урока: конкретизировать понятие "анализатор" на примере зрительного, слухового, обонятельного, тактильного, вкусового, вестибулярного и двигательного анализаторов; продолжать развивать умение самостоятельно работать с учебником, компьютерной программой "Репетитор 1С: Биология", рисунками в рабочей тетради к учебнику "Биология. Человек" автор Н.И.Сонин, и использовать их данные для составления схем, таблиц и ответов на вопросы....
21 06 2026 0:14:59
Цель урока: обобщить и систематизировать знания о моллюсках....
20 06 2026 16:37:54
В морфологическом отношении простейшее равноценно клетке, но в физиологическом представляет собой целый самостоятельный организм....
19 06 2026 10:14:23
Урок природоведения в 5-м классе проходит в форме викторины. Учащиеся обобщают и систематизируют свои знания по теме "Вселенная"....
18 06 2026 4:57:53
"Лишайники" - это урок изучения новой темы. Целью урока является знакомство учащихся с особенностями строения и жизнедеятельности лишайников как симбиотических организмов; приспособленностью лишайников к разнообразным условиям обитания, их ролью в природе и жизни человека. В ходе урока происходит отработка понятий: "грибница", "симбиоз", "паразитизм", питание грибов и водорослей. В течение урока учащиеся работают с информационными листами, готовят сообщения, используя дополнительные источники литературы. ...
17 06 2026 22:27:35
Растут покрытосеменные во всех климатических зонах от тропических лесов до тундры и составляют основную массу растительности на Земле....
16 06 2026 17:39:43
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Цель урока: познакомиться с тремя основными средами обитания животных и условиями жизни, приспособленностью животных к жизни в разных средах обитания....
15 06 2026 13:15:28
Основная цель школы-интерната - подготовка образованного человека, умеющего совершенствовать себя, строить гармоничные отношения с миром, природой, другими людьми посредством личностно-ориентированного обучения, в основе которого лежат здоровьесберегающие педагогические технологии, направленные на поступательное движение к новому качеству образования детей с патологией зрения....
14 06 2026 22:19:10
Данный урок является вводным к изучению насекомых в теме «Члeнистоногие»....
13 06 2026 16:28:14
На занятии учащиеся знакомятся с представителями класса паукообразных на примере отрядов “Скорпионы”, “Пауки”, “Клещи” и “Сенокосцы”; с их значением в природе и для человека. Материал для урока может использоваться в зависимости от технических возможностей учителя....
12 06 2026 10:52:52
Вашему вниманию предлагается урок-путешествие на тему "Витамины". Основной акцент урока сделан на важность здоровья человека, на необходимость вести здоровый образ жизни. Сосредоточено внимание на необходимости употрeбления витаминов людьми, живущими в условиях Крайнего Севера....
11 06 2026 9:18:52
Урок продолжает формировать умения работы с дополнительной литературой, Интернетом, развивает умения учащихся выбирать главную информацию, заполнять обобщающую таблицу....
10 06 2026 23:39:31
Группа цветков, расположенная в определенном порядке на растении, называется соцветием. Почему у многих растений цветки собраны в группы соцветия? Такая особенность в строении нужна для эффективного опыления насекомыми или ветром....
09 06 2026 12:59:16
На уроке учащиеся знакомятся с особенностями строения растений класса двудольных, хаpaктерными признаками растений семейства розоцветных, их роли в природе и в жизни человека.
...
08 06 2026 12:18:41
Обобщение изученного материала проводится в виде конкурса. Состоит из восьми этапов. На каждом из них учащиеся выполняют различные задания и отвечают на вопросы, связанные с темой. Во время урока не только закрепляются знания и умения по пройденному материалу, но и развивается кругозор учащихся....
07 06 2026 22:53:23
Растительные ткани - это группа клеток, с общим происхождением, структурой, предназначенные для выполнения конкретных функций....
06 06 2026 11:49:38
Программа предназначена для учащихся, которых интересует комплекс дисциплин, связанных со здоровьем человека, здоровым образом жизни, профилактикой экологических нарушений в повседневной жизни. Представленная программа содержит лабораторный пpaктикум, тестирование, экспериментальную деятельность, семинарские занятия, проектную деятельность, которая выражается в самостоятельной работе учащихся по поиску литературы, её анализу, составлению отчетов....
05 06 2026 1:36:50
Использование проектной технологии на уроках биологии разнообразит учебный процесс, несёт в себе мотивационный и творческий потенциал, формирует познавательный интерес и познавательную активность обучающихся, включает их в информационно-коммуникативную деятельность и помогает самостоятельно организовать свою работу, свободно ориентироваться в информационном прострaнcтве.
...
04 06 2026 1:11:21
Урок нацелен в первую очередь на то, чтобы расширить кругозор учащихся о наследственных заболеваниях человека, не сцепленных с пoлoвыми хромосомами, и их значении в жизни, в том числе и в социальном аспекте.
...
03 06 2026 10:29:47
Наркотик заставляет нервные клетки постоянно выбрасывать в кровь эндорфины, при этом они истощаются и погибают. Человек утрачивает способность объективной самооценки. Наркотики по химическому строению схожи с ферментами и витаминами и вместо них включаются в обмен веществ. Когда всеми реакциями организма управляют наркотики, человек становится наркоманом....
02 06 2026 0:25:17
Оплодотворение – удивительное явление природы, в результате которого каждый появившийся организм уникален. У учащихся формируется бережное отношение к живым организмам. Познавательные задания можно дать учащимся заранее, чтобы они смогли лучше подготовиться к уроку. Обсуждение темы и объяснения учителя сопровождаются показом слайдов и видеофильмов....
01 06 2026 21:29:27
Использование проектного метода в преподавании биологии с учётом индивидуальных особенностей обучающихся разных классов. Среднесрочный проект в форме ролевой игры в параллели 7-х классов. Несколько вариантов уроков для физико-математического, гуманитарного и естественно-научного классов....
31 05 2026 15:54:39
В последние годы незаслуженно забыты животные, которые легко могут содержаться в уголках живой природы при кабинетах биологии. Многие учителя считают, что гораздо проще заменить живой объект материалами, размещенными на видеоносителях. Да, это не требует финансовых затрат и экономит время на подготовку к уроку, но и не может заменить того, что могут дать животные, содержащиеся в школьном кабинете.
...
30 05 2026 8:56:14
Модульная технология ориентирована на активную самостоятельную учебную деятельность школьников, которая способствует быстрому и качественному усвоению содержания учебного материала. Учитель вступает здесь как организатор обучения, консультант, помощник учащихся. На этапе «Рефлексия» дети подводят итог результативности своей работы через «Лист самопроверки» - каждый выставляет себе оценку с учётом набранных баллов.
...
29 05 2026 8:28:28
Урок проводится в форме путешествия по заповедным местам Оренбургской области. Помимо знакомства с уникальными уголками природы области, учащиеся осознают свою ответственность за их дальнейшую судьбу. Материал можно использовать как в преподавании уроков, так и во внеклассной работе....
28 05 2026 10:28:19
Применение компьютера в обучении позволяет управлять познавательной деятельностью школьников. В этом случае обучение строят в рамках личностно-ориентированной модели, учитывающей индивидуальные темпы усвоения знаний и умений, уровень сложности, интересы и пр.
Совместимость компьютерных технологий с традиционными средствами и формами обучения — один из важных методических принципов их применения. При планировании уроков необходимо найти оптимальное сочетание обучающих программ с другими (традиционными) средствами обучения.
Применение ИКТ на уроках требует и от педагога особой профессиональной подготовки....
27 05 2026 17:25:20
Экологический компонент в школьном курсе биологии необходим для формирования экологической компетентности учащихся и изучения природы во всем ее многообразии. Благодаря экологическому компоненту учащиеся изучают наиболее распространенные и важные для жизни и деятельности человека виды растений и животных; рассматривают влияние антропогенного фактора на живую природу; изучают влияние среды на здоровье человека и условия его сохранения.
...
26 05 2026 7:22:14
Данный урок показывает целостность и взаимосвязь восприятия учебного материала по смежным предметам на примере изучения высшей нервной деятельности человека. Рекомендуем представить данный материал с помощью компьютерных технологий....
25 05 2026 4:17:12
Наличие среди архейских отложений пород органического происхождения — известняков, графита и пр. — указывает на существование в эту эру живых организмов....
24 05 2026 1:33:51
Предпоследнее занятие в курсе биологии 11-го класса в форме семинарского занятия. Цель занятия: добиться усвоения учащимися понятий «экологические принципы», «экологические правила», «экоэтическое сознание»; воспитывать гуманность, толерантность.
...
23 05 2026 11:21:34
Он поедает не только растения и находящихся на них мелких животных, но и трупы...
22 05 2026 9:32:57
Ток воздуха по дыхательным путям осуществляется посредством ритмичных дыхательных движений — вдоха и выдоха. Частота дыхательных движений в норме у новорожденных до 60 в минуту, а у взрослых людей — 16-18 раз....
21 05 2026 7:10:11
Цели урока: закрепить знания о строении прокариот, раскрыть картину эволюционного развития организмов, изучить строение ядра эукариот....
20 05 2026 7:59:53
На уроке рассматривается строение поперечно-полосатых мышц, сила мышц, дана сущностная хаpaктеристика химических процессов происходящих при сокращении мышц; выделены основные аспекты здорового образа жизни, имеющее значительную роль в профилактике появления и развития заболеваний опopно-двигательного аппарата подростков....
19 05 2026 14:14:16
Цели урока: изучить химический состав клетки; коррекция логических форм мышления (сравнение, обобщение, классификация, умозаключения); развитие речи; воспитание нравственной культуры общения....
18 05 2026 11:15:31
Игра проводится для учащихся 7-х классов в рамках проведения предметных недель с целью повышения интереса учащихся к изучению курса «Животные». Задача игры: формировать знания о происхождении, повадках и особенностях домашних и диких животных.
...
17 05 2026 7:56:26
Урок является расширением темы "Природные зоны Африки". При его подготовке используется большое количество дополнительного материала: музыка, слайды, сообщения учащихся. Подобное изложение материала повысит интерес учащихся к изучаемым темам и улучшит усвоение предмета. Данный материал может быть использован и во внеурочное время, и для подготовки предметной недели по естественным наукам....
16 05 2026 7:59:25
В материале даны описания самих распространенных комнатных растений встречающихся на наших подоконниках, их происхождение, физкультминутка, викторина, закрепление пройденного, итог урока, домашнее задание....
15 05 2026 11:19:53
Еще:
Биология, химия -1 :: Биология, химия -2 :: Биология, химия -3 :: Биология, химия -4 :: Биология, химия -5 :: Биология, химия -6 :: Биология, химия -7 :: Биология, химия -8 :: Биология, химия -9 :: Биология, химия -10 :: Биология, химия -11 :: Биология, химия -12 :: Биология, химия -13 :: Биология, химия -14 :: Биология, химия -15 :: Биология, химия -16 :: Биология, химия -17 ::
